音乐学系是学院音乐理论教学单位，其基础发轫于1939年在延安鲁迅艺术学院成立的“民歌研究会”，历经“中国民间音乐研究会”、“音乐研究室”、“民族民间音乐教研室”、“民族民间音乐研究室”、“音乐研究所”等若干阶段。1999年10月27日，音乐学系正式成立。

系有“音乐与舞蹈学”学科目录下的“音乐学”和“艺术学理论”下的“艺术史论”两个专业方向，设有民族音乐理论、中国音乐史、西方音乐史和艺术史论四个教研室。拥有一支学历层次高、教学与科研能力强的优质师资队伍，现有专任教师14人。其中，拥有博士学位的教师占教师总数71%，教授、副教授占86%，有海外留学经历的教师占21%。教师获“享受国务院政府特殊津贴专家”、“辽宁省教学名师”、“辽宁省高校优秀青年骨干教师”、“辽宁省高校杰出青年学者成长计划”等多种荣誉。开设专业及专业基础课程12门。出版多种理论专著，在核心期刊发表许多以东北区域音乐文化研究为主的学术论文。拥有省级精品课程2门、省级精品教材1部，于2014年、2018年被评为“辽宁省本科重点建设专业·综合改革试点专业”、“辽宁省普通高等学校首批一流本科教育示范专业”。

近年来，系举办与承办各类大型学术会议，开展“非遗进校园”、田野采风与社会调查等实践活动，分别在瓦房店、岫岩、六一学校成立“沈阳音乐学院教学实践基地”、“沈阳音乐学院大学生艺术实践基地”，建立“东北音乐创新实验室”，承接辽宁省“中国非遗传承人群研培项目”，在服务地方、传承优秀传统音乐文化方面做出了有益探索和积极贡献。